CN120601305B - 一种防雨散热配电箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于配电箱技术领域，具体公开了一种防雨散热配电箱，包括外框架，所述外框架内部且靠近底端的表面安装有第一支撑板，所述外框架内部且靠近顶端的表面安装有第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板之间对称安装有两个导流罩，两个所述导流罩与所述电气元件相配合形成密闭风道所述外框架的内部且处于所述第一支撑板的下方设置有推移机构，所述外框架的内部且处于所述第二支撑板上方的两侧设置有清扫机构。本发明利用风道、导流罩和导流片形成循环气流，提升散热效率，导流罩可随防护门开闭自动切换状态，便于检修，清扫机构能自动清洁滤网，降低维护成本。

Description

一种防雨散热配电箱

技术领域

本发明属于配电箱领域，具体公开了一种防雨散热配电箱。

背景技术

配电箱是一种用于分配和控制电能的电气装置，广泛应用于工业、商业、建筑等领域的电力系统中，其主要功能是接收上级电源，并将电能分配到各个用电设备或支路，同时对电路进行保护、监控和控制。

配电箱内部包含断路器、接触器、继电器等电气元件，若雨水渗入，会直接导致元件表面受潮、进水，配电箱内电气元件在工作时会产生热量，若热量无法及时散发，箱内温度会持续升高；防雨散热对于配电箱而言至关重要，这两项功能直接关系到配电箱的运行安全性、使用寿命以及设备的稳定工作状态。

现有的防雨散热配电箱，散热方式大多仅依靠简单的散热孔，空气流动路径紊乱，无法保证电气元件表面气流均匀分布，存在局部散热不佳的情况，容易导致电气元件因过热而性能下降甚至损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种防雨散热配电箱，以解决现有技术散热方式大多仅依靠简单的散热孔，空气流动路径紊乱，无法保证电气元件表面气流均匀分布，存在局部散热不佳的情况，容易导致电气元件因过热而性能下降甚至损坏的问题。

为达到以上目的，本发明提供了一种防雨散热配电箱，包括外框架，所述外框架的内壁设置有电气元件，所述外框架内部且靠近底端的表面安装有第一支撑板，所述外框架内部且靠近顶端的表面安装有第二支撑板，所述电气元件处于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间，所述第二支撑板的表面开设有半圆开口，所述第一支撑板和所述第二支撑板之间对称安装有两个导流罩，所述导流罩设置为弧形，两个所述导流罩与所述电气元件相配合形成密闭风道，所述第一支撑板的表面设置有第一散热口，所述第一散热口的内部设置有散热风扇，所述散热风扇处于密闭风道的下方，所述半圆开口处于密闭风道的上方，所述外框架内腔中顶部的两侧设置有第二散热口，所述第二散热口的内部固定安装有过滤网，所述外框架的内部且处于所述第一支撑板的下方设置有推移机构，所述推移机构用于控制两个所述导流罩的开合，所述外框架的内部且处于所述第二支撑板上方的两侧设置有清扫机构，所述清扫机构用于清洁所述第二散热口内部的所述过滤网，所述外框架开口处通过合页安装有防护门。

在上述技术方案中，优选的，所述导流罩的内壁设置有导流片，所述导流片呈斜面状。

在上述技术方案中，优选的，所述外框架的底部固定安装有底台，所述底台设置为中空状，且所述底台的表面开设有过滤孔，所述外框架的底端均匀开设有多个透气孔，所述透气孔连接所述底台。

在上述技术方案中，优选的，两个所述导流罩相互远离的端面设置有连接筒，所述连接筒的内部固定安装有第一光杆，所述第一光杆的顶部转动连接所述第二支撑板，所述第一光杆的底部贯穿所述第一支撑板，所述第一光杆的底端设置有齿轮，所述外框架内壁的底端对称开设有两个活动槽，所述活动槽的内部滑动安装有齿条，所述齿条与所述齿轮啮合。

在上述技术方案中，优选的，所述推移机构包括活动条，所述外框架内腔中底端的中部设置有两个挡块，所述活动条滑动安装在两个所述挡块之间，所述活动条的表面开设有凹槽，所述凹槽的内部通过转轴安装有两个连杆，两个所述连杆相互对称，所述连杆的另一端通过转轴连接所述齿条，所述活动条的端部与所述外框架之间连接有第一弹簧。

在上述技术方案中，优选的，所述外框架内腔顶部远离所述防护门一侧转动安装有驱动轴，所述驱动轴的表面设置有扇叶，所述外框架的顶部设置有顶棚，所述顶棚的两侧固定安装有L形板，所述L形板的表面安装有步进电机，所述步进电机的输出端连接所述驱动轴。

在上述技术方案中，优选的，所述清扫机构包括矩形板，所述矩形板活动卡接在所述第二散热口的内部，且所述矩形板贴近所述过滤网的端面设置有刮板，所述矩形板的另一端固定安装有第二光杆，所述外框架侧壁且处于第二散热口与所述驱动轴之间安装有定位条，所述第二光杆的表面活动贯穿所述定位条，所述第二光杆的表面且处于所述矩形板与所述定位条之间安装有第二拉簧，所述第二拉簧的两端分别连接所述矩形板与所述定位条，所述驱动轴的端部固定安装有凸轮，所述凸轮与所述第二光杆相对应。

在上述技术方案中，优选的，所述顶棚的顶部开设有凹陷口，所述凹陷口整体设置为倾斜状。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过散热风扇、导流罩及导流片的协同作用，形成下进上出的密闭散热循环风道，弧形导流罩引导气流均匀流经电气元件表面，导流片将气流分割为支流并产生微小湍流，有效破坏电气元件表面边界层，减少热阻，显著提升散热效率，确保电气元件在适宜温度环境下稳定运行，延长使用寿命；

推移机构与防护门联动，防护门闭合时挤压活动条，通过连杆、齿条和齿轮传动使导流罩自动闭合，形成密闭风道提升散热效果，防护门开启时，弹簧复位带动导流罩打开，方便对电气元件进行检修维护，操作便捷；

清扫机构中凸轮与扇叶共轴转动，在扇叶辅助散热的同时，凸轮周期性顶推第二光杆，使矩形板带动刮板往复运动，自动清洁第二散热口内部的过滤网，防止灰尘、杂物堵塞滤网影响散热，保证散热系统长期稳定运行，降低人工维护成本；

底台采用中空结构，其表面过滤孔可拦截灰尘杂物，同时通过特殊孔径设计和结构设置阻止雨水渗入，即使少量雨水进入也能暂时储存，顶棚倾斜凹陷口设计快速导出雨水，避免积水渗漏，多重防护结构全方位保护配电箱内部电气元件，使其适用于室外等复杂环境，提高设备的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的外框架内部结构示意图；

图3为本发明图2中A处的放大图；

图4为本发明的导流罩内部结构示意图；

图5为本发明的清扫机构结构示意图；

图6为本发明图5中B处的放大图；

图7为本发明图5中C处的放大图；

图8为本发明图4中D处的放大图。

图中：1、外框架；2、防护门；3、第一支撑板；4、第二支撑板；5、导流罩；6、连接筒；7、半圆开口；8、第一散热口；9、第二散热口；10、推移机构；11、清扫机构；12、挡块；13、活动条；14、第一弹簧；15、凹槽；16、连杆；17、活动槽；18、齿条；19、第一光杆；20、齿轮；21、矩形板；22、第二光杆；23、第二拉簧；24、定位条；25、驱动轴；26、凸轮；27、扇叶；28、底台；29、透气孔；30、顶棚；31、L形板；32、导流片。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图8所示的一种防雨散热配电箱，包括外框架1，外框架1的内壁设置有电气元件，外框架1内部且靠近底端的表面安装有第一支撑板3，外框架1内部且靠近顶端的表面安装有第二支撑板4，电气元件处于第一支撑板3和第二支撑板4之间，第二支撑板4的表面开设有半圆开口7，第一支撑板3和第二支撑板4之间对称安装有两个导流罩5，导流罩5设置为弧形，两个导流罩5与电气元件相配合形成密闭风道，第一支撑板3的表面设置有第一散热口8，第一散热口8的内部设置有散热风扇，散热风扇处于密闭风道的下方，半圆开口7处于密闭风道的上方，外框架1内腔中顶部的两侧设置有第二散热口9，第二散热口9的内部固定安装有过滤网，外框架1的内部且处于第一支撑板3的下方设置有推移机构10，推移机构10用于控制两个导流罩5的开合，外框架1的内部且处于第二支撑板4上方的两侧设置有清扫机构11，清扫机构11用于清洁第二散热口9内部的过滤网，外框架1开口处通过合页安装有防护门2，散热风扇启动后，通过第一散热口8吸入外部空气，空气经导流罩5与电气元件形成的密闭风道向上流动，弧形导流罩5引导气流均匀流经电气元件表面，带走其运行时产生的热量，气流最终通过第二支撑板4的半圆开口7，从外框架1顶部的第二散热口9排出，形成下进上出的散热循环路径，并且导流罩5可随防护门2开闭自动切换状态，便于检修，清扫机构11能自动清洁滤网，降低维护成本。

导流罩5的内壁设置有导流片32，导流片32呈斜面状，斜面状导流片32沿导流罩5内壁分布，当散热风扇从第一散热口8吸入空气时，气流接触导流片32斜面后被强制改变方向，斜面的倾斜角度使主流气流被分割为多个支流，均匀覆盖电气元件表面，避免局部气流死角，气流经过斜面导流片32时，表面流速产生差异，形成微小湍流，湍流可破坏电气元件表面的边界层，减少热阻，使热量更高效地传递至气流中，提升散热效率。

外框架1的底部固定安装有底台28，底台28设置为中空状，且底台28的表面开设有过滤孔，外框架1的底端均匀开设有多个透气孔29，透气孔29连接底台28，底台28作为中空结构，其表面的过滤孔可拦截空气中的灰尘、杂物，洁净空气通过过滤孔进入底台28内部，外框架1底部的透气孔29与底台28连通，使空气从底台28经透气孔29进入配电箱内部，形成完整气流循环，中空底台28的结构形成防水通道，雨水落在底台28表面时，过滤孔的孔径通常小于2mm，且设计为倾斜或多层结构，阻止雨水直接渗入，即使少量雨水进入底台28，中空空间也能暂时储存雨水，避免直接通过透气孔29进入外框架1内。

两个导流罩5相互远离的端面设置有连接筒6，连接筒6的内部固定安装有第一光杆19，第一光杆19的顶部转动连接第二支撑板4，第一光杆19的底部贯穿第一支撑板3，第一光杆19的底端设置有齿轮20，外框架1内壁的底端对称开设有两个活动槽17，活动槽17的内部滑动安装有齿条18，齿条18与齿轮20啮合，齿条18在活动槽17内做直线运动，齿条18的直线运动转化为齿轮20的旋转运动，齿轮20带动第一光杆19同步转动，第一光杆19顶部与第二支撑板4转动连接，底部贯穿第一支撑板3，当第一光杆19旋转时，固定在连接筒6上的导流罩5以第一光杆19为轴摆动，实现两个导流罩5的开合动作。

推移机构10包括活动条13，外框架1内腔中底端的中部设置有两个挡块12，活动条13滑动安装在两个挡块12之间，活动条13的表面开设有凹槽15，凹槽15的内部通过转轴安装有两个连杆16，两个连杆16相互对称，连杆16的另一端通过转轴连接齿条18，活动条13的端部与外框架1之间连接有第一弹簧14，当防护门2闭合时，其内壁挤压活动条13，使第一弹簧14压缩并储存弹性势能，活动条13在挡块12的限位作用下，沿外框架1的内腔向深处滑动，活动条13表面的凹槽15通过转轴连接两个对称的连杆16，当活动条13移动时，连杆16以凹槽15内的转轴为支点转动，推动齿条18沿外框架1侧壁滑动，齿条18与齿轮20啮合，带动齿轮20转动，进而控制导流罩5保持闭合状态，当防护门2开启时，作用在活动条13上的挤压力消失，第一弹簧14释放弹性势能，推动活动条13向外框架1外侧复位，连杆16反向转动，带动齿条18回移，齿轮20反转，导流罩5开启。

外框架1内腔顶部远离防护门2一侧转动安装有驱动轴25，驱动轴25的表面设置有扇叶27，外框架1的顶部设置有顶棚30，顶棚30的两侧固定安装有L形板31，L形板31的表面安装有步进电机，步进电机的输出端连接驱动轴25，步进电机安装在L形板31上，其输出端直接连接驱动轴25，当步进电机启动后，驱动轴25表面的扇叶27随轴同步转动，利用叶片的几何形状推动空气流动，在内腔中形成定向气流，该机构用于设备散热，转动的扇叶27可将部件运行产生的热量向第二散热口9的方向推送，防止热气堆积在外框架1顶部。

清扫机构11包括矩形板21，矩形板21活动卡接在第二散热口9的内部，且矩形板21贴近过滤网的端面设置有刮板，矩形板21的另一端固定安装有第二光杆22，外框架1侧壁且处于第二散热口9与驱动轴25之间安装有定位条24，第二光杆22的表面活动贯穿定位条24，第二光杆22的表面且处于矩形板21与定位条24之间安装有第二拉簧23，第二拉簧23的两端分别连接矩形板21与定位条24，驱动轴25的端部固定安装有凸轮26，凸轮26与第二光杆22相对应，驱动轴25由步进电机带动旋转，其端部的凸轮26同步转动，凸轮26的外周轮廓呈非对称结构，当凸轮26旋转时，其凸起部分会周期性地顶推第二光杆22，第二光杆22贯穿定位条24，仅能沿轴向移动，当凸轮26凸起部分接触第二光杆22时，推动第二光杆22带动矩形板21向外框架1开口的方向移动，此时第二拉簧23被拉伸，储存弹性势能，当凸轮26凸起部分转离第二光杆22后，第二拉簧23收缩，拉动矩形板21复位，在此过程中，刮板沿过滤网表面滑行，将附着的灰尘、纤维或物料碎屑刮落。

顶棚30的顶部开设有凹陷口，凹陷口整体设置为倾斜状，倾斜的凹陷口可快速导出雨水，防止顶棚30积水导致结构承重增加或漏水风险，例如在室外安装的设备，可避免雨水渗入外框架1内部，保护电机、电控元件等免受潮湿损坏。

工作原理：首先，启动散热风扇，外部空气从第一支撑板3的第一散热口8吸入，经两个导流罩5与电气元件构成的密闭风道向上流动，导流罩5内壁的导流片32将气流分割为支流，均匀覆盖电气元件表面，并形成微小湍流破坏热阻，提升散热效率，气流最终通过第二支撑板4的半圆开口7，从外框架1顶部的第二散热口9排出，完成下进上出的散热循环，随后，在防护门2闭合时，内壁挤压推移机构10的活动条13，压缩第一弹簧14，活动条13在挡块12限位下滑动，通过连杆16推动齿条18，带动齿轮20转动，使第一光杆19旋转，两个导流罩5以第一光杆19为轴摆动闭合，防护门2开启时，第一弹簧14复位，活动条13回移，导流罩5随之打开，然后，下一步，步进电机驱动驱动轴25转动，扇叶27推动空气流动，将外框架1顶部热气向第二散热口9推送，辅助设备散热，同时，驱动轴25端部的凸轮26同步旋转，周期性顶推清扫机构11的第二光杆22，矩形板21在第二拉簧23作用下往复运动，带动刮板清洁第二散热口9内部的过滤网，最后，底台28表面的过滤孔拦截灰尘、杂物，洁净空气经透气孔29进入配电箱内部，底台28的中空结构和过滤孔设计阻止雨水渗入，少量进入的雨水也会被暂时储存，顶棚30的倾斜凹陷口快速导出雨水，避免积水渗漏，全方位保护配电箱内部电气元件。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种防雨散热配电箱，包括外框架（1），其特征在于，所述外框架（1）的内壁设置有电气元件，所述外框架（1）内部且靠近底端的表面安装有第一支撑板（3），所述外框架（1）内部且靠近顶端的表面安装有第二支撑板（4），所述电气元件处于所述第一支撑板（3）和所述第二支撑板（4）之间，所述第二支撑板（4）的表面开设有半圆开口（7），所述第一支撑板（3）和所述第二支撑板（4）之间对称安装有两个导流罩（5），所述导流罩（5）设置为弧形，两个所述导流罩（5）与所述电气元件相配合形成密闭风道，所述第一支撑板（3）的表面设置有第一散热口（8），所述第一散热口（8）的内部设置有散热风扇，所述散热风扇处于密闭风道的下方，所述半圆开口（7）处于密闭风道的上方，所述外框架（1）内腔中顶部的两侧设置有第二散热口（9），所述第二散热口（9）的内部固定安装有过滤网，所述外框架（1）的内部且处于所述第一支撑板（3）的下方设置有推移机构（10），所述推移机构（10）用于控制两个所述导流罩（5）的开合，所述外框架（1）的内部且处于所述第二支撑板（4）上方的两侧设置有清扫机构（11），所述清扫机构（11）用于清洁所述第二散热口（9）内部的所述过滤网，所述外框架（1）开口处通过合页安装有防护门（2）；

两个所述导流罩（5）相互远离的端面设置有连接筒（6），所述连接筒（6）的内部固定安装有第一光杆（19），所述第一光杆（19）的顶部转动连接所述第二支撑板（4），所述第一光杆（19）的底部贯穿所述第一支撑板（3），所述第一光杆（19）的底端设置有齿轮（20），所述外框架（1）内壁的底端对称开设有两个活动槽（17），所述活动槽（17）的内部滑动安装有齿条（18），所述齿条（18）与所述齿轮（20）啮合；

所述推移机构（10）包括活动条（13），所述外框架（1）内腔中底端的中部设置有两个挡块（12），所述活动条（13）滑动安装在两个所述挡块（12）之间，所述活动条（13）的表面开设有凹槽（15），所述凹槽（15）的内部通过转轴安装有两个连杆（16），两个所述连杆（16）相互对称，所述连杆（16）的另一端通过转轴连接所述齿条（18），所述活动条（13）的端部与所述外框架（1）之间连接有第一弹簧（14）。

2.根据权利要求1所述的一种防雨散热配电箱，其特征在于，所述导流罩（5）的内壁设置有导流片（32），所述导流片（32）呈斜面状。

3.根据权利要求1所述的一种防雨散热配电箱，其特征在于，所述外框架（1）的底部固定安装有底台（28），所述底台（28）设置为中空状，且所述底台（28）的表面开设有过滤孔，所述外框架（1）的底端均匀开设有多个透气孔（29），所述透气孔（29）连接所述底台（28）。

4.根据权利要求1所述的一种防雨散热配电箱，其特征在于，所述外框架（1）内腔顶部远离所述防护门（2）一侧转动安装有驱动轴（25），所述驱动轴（25）的表面设置有扇叶（27），所述外框架（1）的顶部设置有顶棚（30），所述顶棚（30）的两侧固定安装有L形板（31），所述L形板（31）的表面安装有步进电机，所述步进电机的输出端连接所述驱动轴（25）。

5.根据权利要求4所述的一种防雨散热配电箱，其特征在于，所述清扫机构（11）包括矩形板（21），所述矩形板（21）活动卡接在所述第二散热口（9）的内部，且所述矩形板（21）贴近所述过滤网的端面设置有刮板，所述矩形板（21）的另一端固定安装有第二光杆（22），所述外框架（1）侧壁且处于第二散热口（9）与所述驱动轴（25）之间安装有定位条（24），所述第二光杆（22）的表面活动贯穿所述定位条（24），所述第二光杆（22）的表面且处于所述矩形板（21）与所述定位条（24）之间安装有第二拉簧（23），所述第二拉簧（23）的两端分别连接所述矩形板（21）与所述定位条（24），所述驱动轴（25）的端部固定安装有凸轮（26），所述凸轮（26）与所述第二光杆（22）相对应。

6.根据权利要求4所述的一种防雨散热配电箱，其特征在于，所述顶棚（30）的顶部开设有凹陷口，所述凹陷口整体设置为倾斜状。